物理人教版第八章 运动和力8.2 二力平衡同步训练题

这是一份物理人教版第八章 运动和力8.2 二力平衡同步训练题，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．（2019 湖南长沙）如图所示，穿着早冰鞋的小玲用手推墙后，她由静止开始向后退。下列说法中正确的
是（）
A．小玲后退的过程中，她的惯性逐渐变小B．小玲后退的过程中，一直做匀速直线运动
小玲推墙时，墙对小玲的作用力等于小玲对墙的作用力
小玲推墙时，墙对小玲的作用力和小玲对墙的作用力是一对平衡力
2．（2019 四川南充）下列说法正确的是（）
力是改变物体运动状态的原因
放在水平桌面上的书，受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力C．刹车时人会受到向前的惯性力
D．人沿杆竖直向上匀速爬行时，所受摩擦力方向竖直向上
3.（2019 安徽省）如图，A、B 两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了 A、B
的受力示意图。下列说法正确的是（）
F2 与 GA、F1 两个力的合力是一对作用力与反作用力
F1 与 F3 是一对作用力与反作用力
GA 与 F2 是一对平衡力
F2 与 F1 是一对平衡力
小汽车已经进入寻常百姓家庭，下列说法正确的是（）
A．小汽车在水平公路上静止时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力 B．小汽车在水平公路上高速行驶时，汽车对地面的压力小于汽车的重力
C．小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，车轮不受摩擦力作用D．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
如图为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是（）
A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小D．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置
如图所示，小丽用力F 把一才块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是（）
①小丽对木块的压力 F 和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力 F 和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力 F 和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A．只有①正确 B．只有④正确 C．只有①③正确 D．只有③④正确二、填空题
7．（2019 湖南株洲）立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力 F 随时间 t 变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为N；他在 （填“t1”“t2”或“t3”）时刻获得向上的最大速度。
8.如图所示，体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受重力是一对平衡力的是 。平衡木受力个数为 个。
三、作图题
9.（2019 江苏苏州）图中，物块沿绝对光滑的斜面下滑，请画出物块受力的示意图。
10．（2019 四川内江）如图所示，刻度尺静止在手指上，请画出刻度尺所受力的示意图。
11．（2019 贵州贵阳）如图所示，小球从离地足够高的 O 点以速度 v0 竖直向上抛出，上升 h后到达最高位置 A 点，随即竖直下落到地面 B 点，它的运动的总路程为 H，已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大，且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在答题卡上 的坐标中画出小球，从 O 点抛出到刚接触地面 B 点的过程中，其速度 v 的大小随路程 S 变化的大致关系图像。
四、实验探究题
12．（2019 四川内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的 更小，从而减小对实验结果的影响。
在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中， 左盘中砝码的重力势能将 ，动能将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小 。
13．（2019 河北）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的 几何中心 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确 定它的重心。
操作方法： ； 。
判断方法： 即为簿木板的重心。
实验中没有利用到的物理知识： （填写序号）
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
五、计算题
14.一列长为 l=1500m 的货运列车，在平直的轨道上匀速行驶，运动中所受阻力为f=4×105N。在要通过某长度为 L=600m 的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过 t1=4s 听到汽笛声，已知空气中声速为 v1=340m/s，求：
列车机车提供的牵引力 F
列车的行驶速度 v2
列车通过大桥的时间 t2
参考答案及解析
一、选择题
1．（2019 湖南长沙）如图所示，穿着早冰鞋的小玲用手推墙后，她由静止开始向后退。下列说法中正确的
是（）
A．小玲后退的过程中，她的惯性逐渐变小B．小玲后退的过程中，一直做匀速直线运动
小玲推墙时，墙对小玲的作用力等于小玲对墙的作用力
小玲推墙时，墙对小玲的作用力和小玲对墙的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
惯性大小只跟物体的质量大小有关，小玲后退的过程中质量不变，则她的惯性大小不会 改变，故 A 错误；
小玲后退的过程中，在水平方向上只受到地面给她的阻力，所以做减速运动，最后停止，故 B 错误；
CD．小玲推墙时，墙对小玲的作用力与小玲对墙的作用力是作用在不同物体的两个力，属于相互作用力，二者大小相等，但不是平衡力，故 C 正确，D 错误。
2．（2019 四川南充）下列说法正确的是（）
力是改变物体运动状态的原因
放在水平桌面上的书，受到的重力与桌面对它的支持力是一对平衡力C．刹车时人会受到向前的惯性力
D．人沿杆竖直向上匀速爬行时，所受摩擦力方向竖直向上
【答案】ABD
【解析】（1）力是改变物体运动状态的原因，维持物体运动不需要力；
平衡力：作用在同一个物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性是物体的一种属性，不能说惯性力；
人沿杆竖直向上匀速爬行，竖直方向受到的是平衡力，平衡力大小相等，方向相反。
力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动状态的原因，故 A 正确；
放在水平桌面上的书，它受到的重力和桌面对它的支持力作用在同一个物体上，大小相 等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故 B 正确；
惯性是物体的一种属性，不是力，不能说受到惯性力的作用，故 C 错误；
人沿杆竖直向上匀速爬行时，摩擦力与重力平衡，大小相等、方向相反，因为重力方向 竖直向下，所以所受摩擦力方向竖直向上，故 D 正确。
3.（2019 安徽省）如图，A、B 两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了 A、B
的受力示意图。下列说法正确的是（）
F2 与 GA、F1 两个力的合力是一对作用力与反作用力
F1 与 F3 是一对作用力与反作用力
GA 与 F2 是一对平衡力
F2 与 F1 是一对平衡力
【答案】 B
【解析】由图知，A 物块受到向上的支持力 F2、向下的重力 GA、B 对 A 向下的压力 F1；B
物块受到向上的支持力 F3 和向下的重力 GB，
A、以 A 为研究对象，A 物块在水平桌面上保持静止，受力平衡；GA、F1 两个力的合力方向向下，合力的大小 GA+F1＝F2，
则可知 F2 与 GA、F1 两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，均作用在 A
物块上，所以是一对平衡力，不是一对相互作用力，A 不符合题意；
B、B 对 A 有向下的压力 F1， 因力的作用是相互的，则 A 对 B 有向上的支持力 F3， 所以 F1 与 F3 是一对作用力与反作用力，B 符合题意；
C、A 物块处于静止状态，由图示和力的平衡条件可得：F2＝GA+F1， 则 GA 与 F2 的大小不等，所以 GA 与 F2 不是一对平衡力，C 不符合题意；
D、A 物块处于静止状态，由力的平衡条件可得：F2＝GA+F1， 则 F2 与 F1 的大小不等， 所以 F2 与 F1 不是一对平衡力，D 不符合题意。
小汽车已经进入寻常百姓家庭，下列说法正确的是（）
A．小汽车在水平公路上静止时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力 B．小汽车在水平公路上高速行驶时，汽车对地面的压力小于汽车的重力
C．小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，车轮不受摩擦力作用D．使用安全带和安全气囊是为了减小惯性
【答案】B
【解析】（1）二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体 上；
流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；
小汽车在水平公路上匀速直线行驶时，所受牵引力与摩擦力平衡；
一切物体都有惯性，惯性只有与质量有关。
汽车静止在路面上时，汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力，二力作用在不同的物体 上，因此二力不是一对平衡力，故 A 错误；
小汽车高速行驶时，小汽车上方空气流动大于下方的空气流动，因此小汽车在竖直方向上受支持力和空气向上的托力的作用，因此小汽车对路面的压力小于汽车的重力，故 B 正确； C.根据摩擦力产生的条件可知，汽车在水平公路上匀速直线行驶时，受到摩擦力的作用，只是所受牵引力与摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上，在同一物体上是一对平衡力， 故 C 错误；
D.惯性只有与质量有关，质量不变，惯性不变，故使用安全带和安全气囊不是为了减小惯性， 而是为了减小由于惯性带来的危害，故 D 错误。
如图为研究二力平衡条件的实验装置，下列关于这个实验的叙述错误的是（）
A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面B．为使实验效果明显，应选用质量较大的小车
C．调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小D．将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置
【答案】B
【解析】A．为了减小摩擦，应选用尽量光滑的水平桌面，可以减小摩擦对实验的影响．选 项正确，不符合题意．
质量较大的小车对桌面的压力大，小车受到的摩擦力大，对实验影响较大．选项错误， 符合题意．
调整两边的托盘所放的钩码数量，可以改变力的大小，可以探究二力平衡时两个力的大 小关系．选项正确，不符合题意．
将小车扭转一个角度，是为了改变力的作用线的位置，探究二力平衡时两个力的是否在 同一直线上．选项正确，不符合题意．
如图所示，小丽用力F 把一才块压在竖直墙面上静止，现有以下受力分析，下述受力分析正确的是（ ）
①小丽对木块的压力 F 和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力 F 和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力 F 和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A．只有①正确B．只有④正确C．只有①③正确 D．只有③④正确
【答案】C
【解析】木块处于静止，在竖直方向上受两个力而平衡，即重力和墙对木块的静摩擦力；木 块在水平方向上受外力 F 和墙对木块的支持力，两个力是一对平衡力；平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上。
①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力符合二力平衡的条件，是一对平衡力；
②小丽对木块的压力和木块的重力不在同一直线上，不是一对平衡力；
③木块受到的摩擦力和木块的重力满足二力平衡的条件，是一对平衡力；
④小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力，不是平衡力。 二、填空题
7．（2019 湖南株洲）立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图为某运动员下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力 F 随时间 t 变化的关系。据图可知，该运动员受到的重力为N；他在 （填“t1”“t2”或“t3”）时刻获得向上的最大速度。
【答案】500；t3。
【解析】（1）运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态（图中 0﹣t1 这段时间），其受力平衡，重
力和支持力平衡，二力的大小相等，则由图象可知运动员的重力：G＝F＝500N；
（2）运动员受到地面的支持力 F 方向向上，运动员的重力 G 方向向下； 由图象可知：
t1﹣t2 内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员向上加速运动，其速度增大。
t2﹣t3 内，F＞G，运动员所受合力向上，运动员继续向上加速运动，其速度增大。
t3﹣t4 内，F＜G，运动员受到合力向下，由于惯性运动员还是会继续向上运动但是向上的速度会减小；
所以，t1﹣t3 过程，运动员的速度一直增大；t3﹣t4 是减速，故 t3 时刻获得最大速度。
8.如图所示，体操运动员静止在平衡木上时，与运动员所受重力是一对平衡力的是 。平衡木受力个数为 个。
【答案】平衡木对运动员的支持力。3.
【解析】平衡力指作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 重力作用在人体上，平衡木对运动员的支持力也作用在人体上，这 2 个力满足二力平衡条件。对于平衡木而言：它受到重力作用、地面对其支持力作用、人体对其压力作用。所以它受到三个力。
三、作图题
9.（2019 江苏苏州）图中，物块沿绝对光滑的斜面下滑，请画出物块受力的示意图。
【答案】如下图所示：
【解析】由于斜面是光滑的，所以此时物体不会受到摩擦力的作用，它只受到竖直向下的重
力和斜面对它的支持力的作用，支持力的方向是垂直于斜面向上的。
10．（2019 四川内江）如图所示，刻度尺静止在手指上，请画出刻度尺所受力的示意图。
【答案】如图所示：
【解析】刻度尺静止在手指上，则接触处为尺子的重心；刻度尺受到重力 G 和手指对它的支持力 F，且这两个力平衡；重力从重心竖直向下画，支持力从重心竖直向上画，标出力的符号，注意两条线段的长度相同。
11．（2019 贵州贵阳）如图所示，小球从离地足够高的 O 点以速度 v0 竖直向上抛出，上升 h后到达最高位置 A 点，随即竖直下落到地面 B 点，它的运动的总路程为 H，已知小球受到的空气阻力随速度的增大而增大，且抛出时受到空气阻力和重力的大小相等。请在答题卡上 的坐标中画出小球，从 O 点抛出到刚接触地面 B 点的过程中，其速度 v 的大小随路程 S 变化的大致关系图像。
【答案】如图所示。
【解析】如图： O→A段：小球离开手后受到竖直向下的重力和空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断减小，合力减小，合力向下，小球进行减速运动，小球运动距离为h。 A点：小球在A点的瞬间速度为零，即在h点。
A→C：小球受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力作用，小球重力不变，空气阻力不断增大，合力减小，合力向下，小球进行加速运动小球运动的距离为大于h。
C点：小球在C点时竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力是平衡力，C点低于0点。C→B：小球进行匀速直线运动，运动到最低点B。
建立坐标系，横坐标为小球运动距离 s，纵坐标为速度 v，小球运动 h 后速度为零，这段时间内小球进行减
速运动，运动到大于 2h 时即 C 点速度最大，这段时间小球进行加速运动，在 C 点之后匀速直线运动。
四、实验探究题
12．（2019 四川内江）如图所示，是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的 更小，从而减小对实验结果的影响。
在实验开始时，由于粗心只在左盘中放入砝码，小车立即向左运动，在运动过程中， 左盘中砝码的重力势能将 ，动能将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，小车静止在桌面上，这说明二力平衡时，两个力的大小 。
【答案】（1）摩擦力；（2）变小；变大；（3）相等。
【解析】（1）实验时使用小车而不使用木块，将滑动摩擦力变为滚动摩擦力，大大减小了摩 擦，减小了摩擦对实验的影响；
小车向左运动过程中，左盘中砝码的质量不变，高度减小，重力势能将变小，砝码的速度增大，动能将变大；
当两个盘中分别放上两个相同的砝码后，由于砝码的重力相同，这两个力产生的拉力是一对平衡力，小车就能保持静止，说明彼此平衡的两个力大小相等。
13．（2019 河北）形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的 几何中心 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确 定它的重心。
操作方法： ； 。
判断方法： 即为簿木板的重心。
实验中没有利用到的物理知识： （填写序号）
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
【答案】几何中心；
①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线 AB；②利用同样的方法再画出另一重力作用线 CD；
AB、CD 的交点；
③。
【解析】形状规则且质量分布均匀的物体，其重心才在物体的几何中心上。
①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来，当木板静止时，用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线 AB；
②利用同样的方法再画出另一重力作用线 CD；
AB、CD 的交点就是薄木板的重心。
木板静止时，根据二力平衡知识可知，受到的拉力和重力是一对平衡力，作用在同一
直线上，
由于重力的方向是竖直向下的，这样可保证重心一定在所画的线上，而两条线的交点就是重 心的位置。
综上所述，本实验没有用到的物理知识的③。 五、计算题
14.一列长为 l=1500m 的货运列车，在平直的轨道上匀速行驶，运动中所受阻力为f=4×105N。在要通过某长度为 L=600m 的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过 t1=4s 听到汽笛声，已知空气中声速为 v1=340m/s，求：
列车机车提供的牵引力 F
列车的行驶速度 v2
列车通过大桥的时间 t2
【答案】（1）列车机车提供的牵引力 F 为 4×105N；
列车的行驶速度 v2 为 35m/s，
列车通过大桥的时间 t2 为 60s．
【解析】（1）由于列车做匀速直线运动处于平衡状态，根据二力平衡条件有：F=f=4×105N，
（2）根据题意，由速度、路程和时间关系有：l=（v1+v2）t1，
t1=4s 将 I=1500m，v1=340m/s，t1=4s 代入上式得：v2=35m/s，
（3）L+l=v2t2，
将 I=1500m，L=600m，v2=35m/s，代入数据得：t2=60s．